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- 저자 : 김주승 ( Juseung Kim ) (검색결과 4 건)
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Mineral Oil을 활용한 다공성 키토산 지지체의 물리적 특성 조절에 관한 연구
김주승(Juseung Kim),정은진(Eun Jin Jung),김지혜(Ji Hye Kim),이우걸(Woo-Kul Lee) 한국고분자학회 2017 폴리머 Vol.41 No.5
본 연구에서는 acetic acid와 NaOH를 활용하여 키토산(CHT) 지지체를 제조하였다. 또한 CHT 용액에 span 80을 녹인 미네랄 오일(mineral oil) (MS) 용액을 혼합한 용액을 사용하여 제조한 지지체의 물리적 특성 변화에 관한 연구를 수행하였다. CHT/MS은 40/10과 60/10의 비율로 혼합하여 사용하였다. 순수한 CHT 용액으로만 제조한 지지체는 대조군(control)으로 사용하였다. CHT/MS 혼합비율이 지지체의 표면 및 3차원 구조, 화학적 상태, 회복력, 기공도, 팽윤율 및 세포독성 등에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과에 의하면 CHT/MS 혼합용액을 사용하는 경우, control에 비해 미세한 기공 형성과 기공도, 지지체의 팽윤율이 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 영향은 CHT/MS 60/10 지지체에서 더 현저하게 나타났다. 지지체에서의 조골세포 증식실험에서 MS 용액 혼합에 의한 지지체의 물리적 특성 변화는 세포독성을 유발시키지 않았다. 본 연구의 결과는 MS 용액을 활용하여 지지체의 세포적합성을 유지하면서 동시에 물리적 특성을 조절할 수 있다는 것을 확인하였다. 이 기술은 연조직 대체용 지지체 제조에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. In this study, various chitosan (CHT) scaffolds were prepared using acetic acid and NaOH. In addition, we performed investigation on the changes in physical properties of the scaffolds prepared using a mixture of CHT solution and span 80-containing mineral oil (MS) solution. CHT/MS ratios were set at 40/10 and 60/10. The scaffold prepared using pure CHT solution was used as a control. We evaluated the effects of CHT/MS mixing ratio on the surface and 3D structure, chemical state, recovery, porosity, swelling, and cytotoxicity of the scaffold. We observed that the fine pore formation, porosity, and swelling of the prepared scaffold increased when MS solution was used. The behavior was more pronounced when CHT/MS 60/10 was used. In osteoblast proliferation assay, any cytotoxicity was not induced due to usage of MS solution. From the result obtained in this investigation, we noticed that the physical properties of the CHT scaffold can be manipulated by using MS solution while maintaining its cytocompatibility. We expect that this technique can be further utilized in the preparation of soft tissue substitutes.
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허브 한발 스트레스 분석을 위한 액정 가변 필터 기반 초분광 영상분석
김주승 ( Juseung Kim ),박범진 ( Beomjin Park ),유채령 ( Chaeryoung Yoo ),이훈수 ( Hoonsoo Lee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
작물 수확량에 영향을 미칠 수 있는 주요한 비 생물학적 스트레스로는 수분, 염도, 광도, 온도가 있다. 그중 수분 한발 스트레스는 광합성, 호흡, 영양소 이동, 이온 흡수, 탄수화물 합성, 영양소 대사 및 성장 촉진제와 같은 많은 생리적 및 생화학적 식물 생장 과정에 영향을 미쳐 식물 발달에 큰 영향을 끼친다. 그러나 약용 및 방향성 식물의 경우 수분 부족 스트레스 수준 및 지속 시간이 일부 식물 구성 요소에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 연구에 따르면 식물의 수분 가용성이 감소 된 시스템에서 식물의 품질 및 양이 증가 될 수 있음을 보인 바 있다. 식물은 주변 환경 조건에 일치하기 위하여 성장과 생리를 지속적으로 조정한다. 식물은 UV에서 NIR 영역에 이르는 광범위한 스펙트럼을 감지하고 반응할 수 있다. 광 혼합물에서 파장 대역의 조합은 식물의 성장, 발달, 신진대사 및 형태학에 영향을 미친다. 스펙트럼 분석은 이와 같은 식물의 생리 생장 상태를 감지하는 방법으로 널리 활용되고 있다. 본 연구는 일상에서 쉽게 접할 수 있는 방향성 식물 페퍼민트(Mentha x piperita piperita), 레몬밤(Melissa officinails), 바질(Ocimum basilicum) 을 대상으로 한발 스트레스에 의한 생장 특성을 LCTF를 이용하여 획득한 초분광 영상 분석의 가능성을 확인하고자 하였다. 각 개체별 정량 관수, 배량 관수, 무관수 수준의 수분 스트레스를 하달하였으며, 방향성 식물의 특성상 공기의 유동성이 일정한 부분에서의 생장이 중요한 만큼 스트레스에 의한 특성을 파악하기 위해 공기 유동이 없는 고온 상태의 온실에서 재배하였다. 스펙트럼 분석은 수분 관수 이후 표면 흙이 마른 24시간 이후에 실시되었다. 배량 수분 하달 조건에서 세 가지 허브 종류에 대한 LCTF 영상을 이용하여 PLS-DA분석을 실시하였다. 세 수준의 수분 하달 조건에서 바질에 대한 LCTF 파장의 PLS-DA 특성 분류 평가 결과에서는 배량 관수와 무관수에서 96% 의 정확도로 관수에 의한 차이의 구분이 가능하였고, 무관수와 정량관수에서는 58%의 정확도 차이를 확인할 수 있었다. 이 결과를 통해 LCTF를 이용하여 획득한 450nm ~ 730nm의 초분광 영상은 허브식물의 한발 스트레스에 의한 차이를 확인하는데 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 빠른 측정(3초내)이 가능한 LCTF 기술은 기존의 라인스캔(Linescan) 방식의 측정 시간 및 이동문제를 해결할 수 있는 기술로 작물의 분광데이터 획득 및 측정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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콩 작물의 비료시비에 따른 생육 진단 모델 개발을 위한 최적파장 선정
정환조 ( Hwanjo Jeong ),박범진 ( Beomjin Park ),김주승 ( Juseung Kim ),곽동휘 ( Donghwi Kwak ),정동섭 ( Dongsub Jeong ),이훈수 ( Hoonsoo Lee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
농업 분야에서 콩은 중요한 작물 중 하나로, 식량과 가축 사료로 광범위하게 사용되며 식물 단백질의 주요 공급원으로 인정받고 있다. 콩 작물의 수확량을 극대화하면서 동시에 비료 사용을 최적화하는 것은 농업 생산성 향상을 위한 과제 중 하나이다. 따라서 본 연구의 목적은 초분광 영상을 이용하여 비료 시비에 따른 콩 작물의 생육 진단 모델 개발 및 최적 파장을 선정하고자 한다. 콩의 노지를 3구역으로 나누어 각각 무처리, 표준시비, 2배시비로 처리하였다. 초분광 데이터 획득을 위해 400~1000nm의 파장데이터를 획득 할 수 있는 초분광 카메라를 선정하여 968*2400*608사이즈의 초분광 큐브를 제작하였다. 분석 방법으로는 PLS(Partial Least Square) 및SVM(Support Vector Machine) 기법을 사용하여 최적 모델 개발을 진행하였다. 최적 파장 선정을 위해 iPLS(Interval Partial Least Squares) SFS(Sequential Feature Selection), SPA(Successive projections algorithm), iPLS(interval partial least-squares)의 방법을 채택하였다. 이를 바탕으로 각 방법으로 12개의 최적 파장을 선정 하였고 이를 기반으로 9개의 최적파장을 종합하여 선정 하였다. 무처리와 표준시비간의 차이는 65% 무처리와 2배시비간의 차이는 83%로 확인되었다. 이러한 결과는 초분광 영상을 이용하여 콩 작물의 적절한 비료 투입 및 관리를 위한 잠재적 도구임을 시사하며, 이는 작물 수확량과 품질 관리의 용이함과 환경 데이터 획득의 기반이 될 것으로 판단된다.
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박범진 ( Beomjin Park ),곽동휘,송광근 ( Kwangkeun Song ),고성은 ( Seongeun Koh ),유채령 ( Chaerhyoung Yoo ),김주승 ( Juseung Kim ),정동섭 ( Dongsub Jeong ),이훈수 ( Hoonsoo Lee ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2
농업에 사용되는 물의 최적화는 관개 효율을 높이기 위한 핵심적인 문제로 대두되고 있다. 제한된 관개지역과 기후 변화로 인한 가뭄, 지속 가능한 환경과 결합해 농작물의 수확량을 극대화하면서 관개용수의 최적화를 달성할 필요가 있다. 관개용수와 작물의 생장 사이의 균형을 파악하기 위해서는 작물의 수분 스트레스에 관한 연구가 필요하다. 작물의 수분 상태를 평가하기 위한 토양 기반 평가 방법이 널리 사용되고 있지만, 식물에 간접적인 연관성만을 제공하기 때문에 이를 대체할 방법으로 표면 에너지 균형에서 파생된 캐노피 온도 접근 방식에 있다. 이 방법은 농작물 표면 온도를 열 적외선 데이터를 통해 구현하며 잎 수준에서 토양의 수분 함량에 따른 기공 개폐와 폐쇠로 인한 온도 변화를 감지한다. 본 연구에서는 용수관개 조건에 따른 적외선 열 영상 데이터 분석을 통해 작물의 수분 스트레스 추정과 관련하여 감자를 대상으로 조사를 실시했다. 감자는 온실에서 재배되었으며 5주간 다섯 개의 관개 조건을 하달 하였다. 적외선 데이터로부터 작물의 기공 전도도와 높은 상관관계를 가지는 지표인 작물 수분 스트레스 지수(CWSI : Crop Water Stress Index)를 도입하여 추정하였다. 수분 관개 조건에 대하여 5주 이후 각 구역에 대하여 일원 분산 분석을 실시한 결과 매우 유의미한 차이(p < 0.0001)를 보였으며, 열 영상을 통한 CWSI 작성 및 평가가 감자의 수분 스트레스를 평가하는데 유용한 결과를 보였음을 시사한다.
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